低品位露天金矿转地下开采问题研究
发表时间:2024-11-19T15:04:15.533Z 来源:《基层建设》2024年第22期 作者: 席涌乾 苏靖宇
[导读] 摘要:内蒙古浩尧尔忽洞金矿产于内蒙古中西部地区,该矿以储量大、品位低、易采选闻名于世。 内蒙古太平矿业有限公司 内蒙古包头市 014000
摘要:内蒙古浩尧尔忽洞金矿产于内蒙古中西部地区,该矿以储量大、品位低、易采选闻名于世。随着地表可开采资源的逐年减少,矿山挖掘范围逐渐加深,将露天开采转为地下开采成为矿山新的出路,这其中转型期间的过渡方案是矿山持续、高效发展的关键,尤其是在此期间,根据矿山的地质条件,将露天开采与地下建设工程相结合,互相利用提高生产,直至地下工程顺利开采,做到矿山不停工。 关键词:露天金矿;露天转地下;过渡;转型 引言
内蒙古浩尧尔忽洞金矿是华北陆台北缘的超大型金矿,该矿储量巨大,矿体埋藏较浅,自2002年建矿以来,一直采用露天开采方式,但是这样只能采出浅部矿体,对深部矿块很难涉及。尤其近几年来,随着矿山开采深度的不断加深,成本逐年增加,开采条件开始恶化,对深部资源的开发利用已经提上议程,最终确定露天转地下开采方案的实施。 1、浩尧尔忽洞金矿地质条件
就目前情况而言,露天开采是我国矿山的主要开发手段之一,尤其在金属矿山方面被广泛应用,但这种方法不能完全利用矿山资源,对深部矿产资源很难进行有效开发,大部分矿山在多年开采后,都转为地下开采,这其中对矿山的地质条件有着严格的要求。
浩尧尔忽洞金矿属于低温热液型金矿,含矿岩层为比鲁特岩组,为该区域主要出露地层之一,矿区岩性多为浅变质岩,产出于浩尧尔忽洞向斜南部,整个矿区被一条近似南北向的破碎带所切割,形成东、西部两个矿段。
其中,东矿段为主要矿体,由于变质条件、地质活动等方面原因,该矿段南帮地质构造简单,岩性致密、坚硬,但多为不含矿岩体;北帮由一条脆-韧性剪切带呈近东西向分布,贯穿整个矿区,地质构造复杂,岩层破碎、岩性疏松,极易造成滑坡、滚石等地质灾害。 矿体形态简单,严格受地层和构造破碎带及片理化带控制,呈大透镜状、板状等平行分布,密集排列,倾角较大,局部近似直立。东矿段内部有一条脆性断层带,由一系列密集的次级构造所组成,多期次地质构造互相穿插、影响,局部形成金元素富集矿体,产出高品位石英脉,是矿区的主要成矿、控矿构造带。 2、浩尧尔忽洞金矿转型需求
浩尧尔忽洞金矿作为低品位金矿,以其规模大、埋藏浅、易采选为主要盈利点,揭露矿体多为浅部矿体甚至是矿体露头,但是随着挖掘深度的增加,运输成本开始上升,开采环境逐渐恶化:东矿段北帮脆弱岩体结合带、破碎带等区域受天气和爆破余波的影响,发生变形、破碎、掉块等问题,造成局部边坡的压力失衡,形成大面积滑坡,一度造成了矿山停产。
为了维持矿山生产,公司决定,在优化改进生产流程的同时,对矿区的深部和外围进行勘探,以便找到高品位、大规模矿体做为公司为了发展所需的储备资源;同时,公司提出生产模式转型,由露天转地下开采,这样既降低了成本,又利用了矿区已探明的矿体资源和基建基础。这样,如何使矿区由露天开采平稳过渡为地下开采成为了当务之急。 3、露天转地下问题研究
露天开采是大部分金属矿山的开采方式之一,露天转地下也是露天矿山的后期发展的主要方向,合理利用矿山已有的矿产资源、基础建设等条件,将露天开采转为为地下开采,期间能够做到矿山不停产、不误工,平稳过渡,一直是矿山转型的难题。
在世界上,有很多矿山都能做到不停产,安全平稳的转型成功,但是这其中以铁矿居多,而且矿山规模也多为中小型矿山,大规模、低品位金矿的转型案例较为稀少,地质条件的不同,也使得矿山很难找到相似的例子。
文章在以露天转地下平稳过渡为目标,以现有的地质条件为基础,以矿山近期建设和长远发展相结合的原则,提出以下几点问题: (1)增加地质勘探工作,尤其是深部区域的资源储量的探查,要做到有实际数据支撑,有具体资源可查,由于矿体埋藏深,所以工作量大、周期长、范围广,需要提前几年做起,各个部门相配合,设计、生产相结合,能够在不停产停工的同时顺利进行勘察,有的放矢;
(2)增加模型建设,尤其是矿区地质构造的模型,研究施工对矿区地质影响,尤其是在不停产的情况下,爆破作业是否影响地质稳定,所有意外因素都尽量考虑清楚;
(3)总体设计的合理性,在过渡期时,需要露天开采和地下基建(开采)同时进行,直至完全转为地下开采,这期间存在着露天和地下的衔接关系、生产与施工相结合、不同区域场地布置情况等问题,在采区范围内同时施工是否互相影响?地采施工是否能够按时完成?
(4)排水系统的设计,作为露天开采的矿山,矿体所在区域由于常年采掘形成了低洼地段,容易积水,排水要求要比普通地采矿区的要求更加严苛,如果处理不当,极易形成渗漏,为地采工作带来困难;
(5)采区回填问题,由于浅部矿体已经开采殆尽,公司决定地采进行的同时回填露天采坑,但是这样一来容易对地下区域的施工造成影响,地采区域的支护需要额外考虑回填采坑的影响,而不是简单的考虑地质条件。
综上所述,矿体由露天转为地采问题较多,露采与地采相互影响,地采的基础建设与施工已经不是简单的地质条件决定,而是与露采的施工问题相结合,全面考虑矿区各方面影响,综合设计矿山施工方案,努力做好各种问题的应对方案,才能安全、高效、顺利的过渡到地下开采。
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